Ett team vid University of Glasgow har utvecklat ett nytt sätt att generera slumptal genom att använda slumpmässigheten som är inneboende i kristalltillväxt. I deras papper publicerad i tidskriften Materia , gruppen beskriver hur man använder kemi för att generera slumptal för användning i andra tillämpningar.

Att generera slumpmässiga tal har alltid varit ett knepigt problem för dataingenjörer eftersom datorer utformades för att vara så förutsägbara som möjligt. Men slumpmässiga siffror krävs i en mängd olika tillämpningar inom praktiskt taget alla vetenskapliga områden. En av de mer pressande tillämpningarna är datakryptering – de flesta befintliga system förlitar sig på konstant generering av slumptal. Utan slumpmässighet, datorer designade för att knäcka kryptering kan snart upptäcka ett mönster, vilket gör det relativt enkelt att knäcka krypteringskoden. I denna nya ansträngning, forskarna har vänt sig till en verklig process som visat sig vara mer slumpmässig än pseudo-slumptalsgeneratorer – en kemisk reaktion genom vilken ett material börjar kristallisera.

Kristalliseringsprocessen är slumpmässig på grund av många faktorer som spelar in när kemikalier i en flytande lösning utvecklas från ett oordnat tillstånd till ett som är mycket organiserat. Processen visar flera slumpmässiga egenskaper, från dess geometri till dess bildningstid.

För att dra fördel av slumpmässigheten i kristalliseringsprocessen, forskarna skapade en kristallisationsmatris, i huvudsak en cupcake bakform i miniatyr. De fäste en reagensdispenser och ett sätt att mata in olika kemikalier i kopparna. En kamera tog en bild av var och en av kopparna när kristallbildningen började. Var och en av bilderna konverterades till en nolla eller en etta baserat på ingenting annat än kristallens geografi. Nollorna och ettorna sattes sedan ihop för att bilda ett slumptal.

Forskarna testade sin slumpgenerator med en vanlig krypteringsapplikation som vanligtvis använder en konventionell generator. De krypterade ordet "kristall". De använde sedan ett vanligt krypteringssystem för att knäcka systemet. De fann att sprickningssystemet hade svårare att dechiffrera deras ord när det krypterats av deras slumpmässiga kristallgenerator än med konventionella pseudoslumptalsgeneratorer.

© 2020 Science X Network